З метою підвищення ефективності процесів зведення та ремонту кріплення запропоновано використовувати торкретбетон і технологію вибуху. Встановлено закономірність розльоту цементно-піщаної суміші під дією центрального вибуху. Визначено умови формування однорідного багатофазного потоку цементно-піщаної суміші в процесі зведення торкретбетонного кріплення вибуховим способом. Вперше розроблено методику визначення оптимальних швидкісних і просторових параметрів вибухового способу торкретбетонування. Наведено технологічні схеми реалізації даного способу в гірничих виробках. Проведено дослідно-промислову апробацію запропонованих заходів і визначено їх ефективність.

  Скачати повний текст

Вперше доведено, що швидкість вихідного бетонно-повітряного потоку під час формування шару кріплення на поверхні підняттєвої виробки радіально-сопловим апаратом механізованого комплексу змінюється обернено пропорційно до зовнішнього радіуса опорного та напрямного дисків радіально-кругового соплового апарата та відстані між ними. Встановлено закономірності газодинамічних процесів руху бетонно-повітряної суміші та формування сопловим апаратом набризкбетонного комплексу радіально-кругового потоку. Обгрунтовано раціональні параметри обладнання для формування шару кріплення на поверхні підняттєвої гірничої виробки.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання щодо обгрунтування параметрів і розробки способів підвищення стійкості підземних виробок шляхом утворення армованих породобетонних конструкцій за умов слабометаморфізованих вмісних порід. Розроблено ефективні самонапружуючі будівельні суміші на основі портландцементу з розширювальними домішками фосфогіпсо-вапнистих спіків для тампонажу приконтурних порід, досліджено фізико-механічні властивості тампонажного каменю. Обгрунтувано методику дослідження процесів взаємодії армованих породобетонних конструкцій і базового кріплення за умов шахт Західного Донбасу. Наведно математичні моделі та узагальнений метод розрахунку параметрів напружено-деформованого стану породобетонних конструкцій. Доведено, що анкерне кріплення та тампонаж контуру виробки будівельною сумішшю на основі портландцементу з розширювальними домішками форсфогіпсо-вапнистих спіків в середньому на 58% зменшує переміщення крівлі та боків виробки. Показано, що використання самонапружуючих тампонажних розчинів, застосування анкерного кріплення та нагнітання тампонажного розчину в вертикальні свердловини під тиском до 6 МПа забезпечує перехід приконтурного масиву в режим узагальненого стискання, що суттєво підвищує стійкість виробок.

  Скачати повний текст

Розроблено способи та засоби охорони виймальних виробок за умов нестійких порід. Обгрунтовано можливість використання автоклавного газобетону як кріпильного матеріалу та досліджено особливості його деформування за позамежового навантаження. Встановлено критерій стійкості газобетонної опори по відношенню b/h (ширини опори до її висоти). Експериментально доведено, що застосування жорстких міжшарових прокладок покращує деформаційно-навантажувальні характеристики блокових конструкцій. За синтезу скріплювальної суміші одержано полімер СКАТ, який за рядом характеристик (усадка 0,6 - 2,1 %; міцність адгезії 3,5 - 5,4 МПа; міцність на одноосне стиснення 45 - 65 МПа) порівнянний з кращими зарубіжними сумішамі має меншу в'язкість, токсичність і вартість. Встановлено механізм стримування зміщень порід в порожнину виймальної виробки за їх локального закріплення, який полягає у тому, що закріплені блоки, які мають більшу (у 1,5 раза) міцність, ніж навколишній масив, сприяють самозаклинюванню зруйнованих порід. Розроблено способи та засоби охорони виймальних виробок, які упроваджено в 26-ти виробках 16-ти шахт Донбасу.

  Скачати повний текст

Розроблено фізико-технічні й організаційні засади інтенсивних технологій спорудження вертикальних стволів шахт за умов підвищеної водоносності породного масиву, які забезпечують зростання темпів проходки, економічність і надійність їх експлуатації. На підставі встановлених закономірностей вивалоутворення у стволах залежно від водоприпливів, міцності порід і швидкості проходки та формування геоактивних зон у приконтурному масиві з урахуванням вартості будівництва обгрунтовано науково-технічні принципи підвищення стійкості стволів за рахунок смолизації деформованих водонасичених порід і створення високоміцного водоізолювального постійного бетонного кріплення шляхом ведення в бетон гідроізолювальних домішок та його поверхневої обробки пенетруючими речовинами. Вивчено мехнізми поведінки системи бетонне кріплення - водонасичений породний масив за допомогою комп'ютерного моделювання взаємодії кріплення та приствольного масиву. Обгрунтовано технологічні регламенти поточної технології проходки вертикальних столів за умов підвищення водоприпливів і зміщення водонасиченого масиву. З урахуванням установлених закономірностей і залежностей розроблено комплекс способів і засобів активного управління напружено-деформованим станом приствольного масиву й організації водоприпливів у стволах для забезпечення їх довготривалої стійкості.

  Скачати повний текст